Електропривід двигуном постійного струму

Двигун постійного струму складається з нерухомої частини – станини, на якій закріплюють полюси з обмоткою збудження. Станина одночасно є магнітопроводом і основою для кріплення основних й додаткових полюсів, підшипникових щитів, клемного щитка тощо. Рухомою частиною двигуна постійного струму є якір, який складається з осердя, обмотки та колектора. Осердя виконують з тонких листів електротехнічної сталі. У них виштампувані пази для закладання обмотки якоря. Початки і кінці секцій обмотки виведені на колекторні пластини. Колектор – циліндрична конструкція, що утворюється пластинами клиновидної форми з ізоляційними прокладками між ними. Колекторні пластини виготовляють з міді. По колектору під час його обертання ковзають щітки (вугляні, графітові чи мідно-графітові) у вигляді прямокутної призми, через які якір з’єднується зі зовнішнім колом. Щітки кріплять у щіткотримачі, який змонтований на станині.

Струмом збудження, що проходить по обмотках полюсів машини, утворюється магнітне поле, яке взаємодіє зі струмом обмотки якоря. Якщо підвести до якоря постійну напругу, то виникає обертальний електромагнітний момент, який приводить в рух якір. Напрям обертання визначається за правилом лівої руки.

Залежно від схеми з’єднання обмоток збудження і якоря розрізняють двигуни незалежного збудження, паралельного збудження та послідовного збудження. Двигуни незалежного і паралельного збудження мають жорстку механічну характеристику і застосовуються для приводу підйомних механізмів, кранів, спеціальних електроприводів тощо. Двигуни послідовного збудження мають м’яку механічну характеристику і застосовуються для приводу транспорту. Регулювати швидкість двигунів постійного струму можна зміною напруги живлення якоря, зміною струму збудження, або зміною опору реостата у якірному колі,.

Сучасний тиристорний електропривод постійного струму, який має регулювальну здатність в широких межах, є споживачем трифазного змінного струму. На рис. 3.7 наведена схема живлення двигуна постійного струму через керований перетворювач змінного струму у постійний (випрямляч). Схема керування генерує імпульси струму керування тиристорами VS перетворювача, а зміною їх фази відносно фази напруги мережі живлення досягається регулювання напруги постійного струму, що підводиться до двигуна. Таким чином регулюється його швидкість обертання, струм та інші характеристики. Тиристорний привод, незважаючи на наявність в його складі відповідних фільтрів, може бути джерелом вищих гармонік. В той же час він також чутливий до спотворень напруги мережі живлення. Тому забезпечення синусоїдності напруги в мережі має особливо важливе значення.